レンズアレイ積層体及びその製造方法、並びに撮像ユニット集合体及びその製造方法
【課題】レンズアレイの各レンズ部と、それに対応するベースの素子とを高精度に位置あわせしてレンズアレイをベースに積層接合したレンズアレイ積層体、及び撮像ユニット集合体を提供する。
【解決手段】複数のレンズアレイを積層して一体に接合してなるレンズアレイ積層体の製造方法であって、前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有しており、前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、一つの前記レンズアレイ、又は複数の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースの一面をその面を成形した型で保持すると共に、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該ベースと該レンズアレイとを積層接合する。
【解決手段】複数のレンズアレイを積層して一体に接合してなるレンズアレイ積層体の製造方法であって、前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有しており、前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、一つの前記レンズアレイ、又は複数の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースの一面をその面を成形した型で保持すると共に、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該ベースと該レンズアレイとを積層接合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズアレイ積層体及びその製造方法、並びに撮像ユニット集合体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの電子機器の携帯端末には、小型で薄型な撮像ユニットが搭載されている。このような撮像ユニットは、一般に、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの固体撮像素子と、固体撮像素子の受光領域に結像するレンズと、を備えている。
【０００３】
携帯端末の小型化・薄型化、そして携帯端末の普及により、それに搭載される撮像ユニットにも更なる小型化・薄型化が要請され、そして生産性が要求される。かかる要求に対して、複数の固体撮像素子が配列されたセンサアレイに、複数のレンズ部が同様に配列されたレンズアレイを１又は複数重ね、それらを一体に接合し、個々に固体撮像素子及び対応する１又は複数のレンズ部を含むようにセンサアレイ及びレンズアレイを分断して撮像ユニットを量産する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示された方法では、複数のレンズ成形面が配列された転写面を有する上型、及び上型の各レンズ成形面と対となるレンズ成形面が配列された転写面を有する下型を用いてレンズアレイを形成している。レンズアレイは、上型の転写面と下型の転写面との間で、光硬化性樹脂材料又は熱硬化性樹脂材料を圧縮して両転写面に倣って樹脂材料を変形させ、その状態で光を照射し又は熱を加えて樹脂材料を硬化させて形成される。上型及び下型の対となるレンズ成形面の間でレンズ部が形成され、また、上型及び下型のレンズ成形面を除く転写面の間で、これらのレンズ部を相互に連結する基板部が形成される。上記の用途に用いられるレンズアレイにあっては、全体として例えば直径が６インチ、８インチ、又は１２インチのウエハ状（円板状）をなし、そこに例えば数千個のレンズ部が配列される。かかるレンズアレイを、以下では特にウエハレベルレンズアレイと称する。そして、特許文献１に開示された方法では、形成されたウエハレベルレンズアレイを上型及び下型から離型してセンサアレイないし他のウエハレベルレンズアレイに積層接合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０８／１５３１０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、樹脂材料は硬化収縮を生じる。樹脂材料で形成されるレンズアレイでは、樹脂材料の硬化収縮は型に拘束されている間は残留応力として蓄積され、離型後に、蓄積された残留応力に起因して収縮を生じる。収縮に伴い、レンズアレイに反りが生じ、また、レンズ部のピッチに誤差が生じる。例えば、全体として１２インチのウエハレベルレンズアレイでは、収縮に伴い、約５０μｍの反りが生じ、また、２０〜３０μｍのピッチ誤差が生じる。レンズ部のピッチ誤差や反りに起因して、レンズアレイを、センサアレイ若しくは他のレンズアレイ又はそれらの積層体（以下、総称してベースという）に積層接合した際に、一部のレンズ部において、対応するベースの素子（センサアレイの固体撮像素子若しくはレンズアレイのレンズ部）に対して光軸の偏りや傾きが生じる。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、その目的は、レンズアレイの各レンズ部と、それに対応するベースの素子とを高精度に位置あわせしてレンズアレイをベースに積層接合したレンズアレイ積層体、及び撮像ユニット集合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１） 複数のレンズアレイを積層して一体に接合してなるレンズアレイ積層体の製造方法であって、前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有しており、前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、一つの前記レンズアレイ、又は複数の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースの一面をその面を成形した型で保持すると共に、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該ベースと該レンズアレイとを積層接合するレンズアレイ積層体の製造方法。
（２） 上記（１）の製造方法により製造されたレンズアレイ積層体を、センサアレイに積層し、一体に接合してなる撮像ユニット集合体の製造方法であって、前記センサアレイは、半導体基板に、前記レンズアレイの複数の前記レンズ部と同じ並びで複数の固体撮像素子が配列されており、前記レンズアレイ積層体の前記センサアレイとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持した状態で、該レンズアレイ積層体を該センサアレイに積層接合する撮像ユニット集合体の製造方法。
（３） センサアレイに、一つ以上のレンズアレイを順次積層して一体に接合してなる撮像ユニット集合体の製造方法であって、前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有し、前記センサアレイは、半導体基板に、前記レンズアレイの複数の前記レンズ部と同じ並びで複数の固体撮像素子が配列されており、前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、前記センサアレイ、又は前記センサアレイに一つ以上の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該レンズアレイを該ベースに積層接合する撮像ユニット集合体の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レンズアレイの一面を型で保持した状態でレンズアレイをベースに積層接合しており、ベースとの接合が済むまでに、レンズアレイは型に拘束されて収縮を生じない。そこで、レンズアレイの各レンズ部と、対応するベースの素子との位置あわせの精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのレンズアレイ積層体の一例を示す分解斜視図である。
【図２】図１のレンズアレイ積層体の断面図である。
【図３】図１のレンズアレイ積層体に含まれるレンズアレイを形成する型の断面図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、図３の型を用いたレンズアレイの製造方法の一例を示す模式図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃは、図１のレンズアレイ積層体の製造方法の一例を示す模式図である。
【図６】図１のレンズアレイ積層体の変形例を示す断面図である。
【図７】図１のレンズアレイ積層体の製造方法の変形例を説明する模式図である。
【図８】図１のレンズアレイ積層体の製造方法の変形例を説明する模式図である。
【図９】図１のレンズアレイ積層体の製造方法の変形例を説明する模式図である。
【図１０】本発明の実施形態を説明するためのレンズアレイ積層体の他の例を示す断面図である。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｃは、図１０のレンズアレイ積層体の製造方法の一例を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施形態を説明するための撮像ユニット集合体の一例を示す分解斜視図である。
【図１３】図１２の撮像ユニット集合体の断面図である。
【図１４】図１４Ａ〜図１４Ｃは、図１２の撮像ユニット集合体の製造方法の一例を示す模式図である。
【図１５】図１５Ａ〜図１５Ｃは、図１２の撮像ユニット集合体の製造方法の他の例を示す模式図である。
【図１６】図１６Ａ〜図１６Ｃは、図１５Ａ〜図１５Ｃの撮像ユニット集合体の製造方法の続きを示す模式図である。
【図１７】図１７Ａ〜図１７Ｃは、撮像ユニットの製造方法の一例を示す模式図である。
【図１８】撮像ユニットの製造方法の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１及び図２にレンズアレイ積層体の一例を示す。
【００１２】
図１及び図２に示すレンズアレイ積層体１は、レンズアレイ２ａ、２ｂと、スペーサ３と、を備えている。
【００１３】
レンズアレイ２ａは、複数のレンズ部１０と、これらのレンズ部１０を相互に連結する基板部１１とを有している。このレンズアレイ２ａは、全体として所定のサイズのウエハ状をなし、そこに複数のレンズ部１０が配列されたウエハレベルレンズアレイである。複数のレンズ部１０は、図示の例では、行列状に配列されている。なお、レンズ部１０の配列は、行列状の配列に限らず、他の２次元の配列、又は１次元の配列であってもよい。各レンズ部１０は、その表裏に、所定のレンズ面１２ａ、１２ｂを有している。図示の例では、レンズ面１２ａ、１２ｂは、いずれも凸形状の球面となっているが、用途に応じて、凸形状の球面、凹形状の球面、非球面、又は平面の種々の組み合わせを採り得る。複数のレンズ部１０及び基板部１１は、透光性の材料で一体に形成されている。
【００１４】
レンズアレイ２ｂは、上述のレンズアレイ２ａと同様に、複数のレンズ部１０と、これらのレンズ部１０を相互に連結する基板部１１とを有している。このレンズアレイ２ｂもまた、全体としてレンズアレイ２ａと同サイズのウエハ状をなし、そこに複数のレンズ部１０が配列されたウエハレベルレンズアレイである。複数のレンズ部１０は、レンズアレイ２ａの複数のレンズ部１０と同じ並びで行列状に配列されている。複数のレンズ部１０及び基板部１１は、透光性の材料で一体に形成されている。各レンズ部１０は、その表裏に、所定のレンズ面１２ａ、１２ｂを有している。以下で、レンズアレイ２ａ、２ｂについて、便宜的に、複数のレンズ面１２ａが並ぶ側の面を表側の面、また複数のレンズ面１２ｂが並ぶ側の面を裏側の面とする。
【００１５】
スペーサ３は、レンズアレイ２ａと同サイズのウエハ状の部材であり、レンズアレイ２ａとレンズアレイ２ｂとの間に介在して両レンズアレイ２ａ、２ｂとの間に所定の距離をおく厚みに形成されている。そして、スペーサ３には、厚さ方向に貫通する貫通孔１３が複数形成されている。貫通孔１３は、レンズアレイ２ａの各レンズ部１０と、それ対応するレンズアレイ２ｂのレンズ部１０との間に位置するよう、レンズアレイ２ａ、２ｂの複数のレンズ部１０と同じ並びで行列状に配列されている。
【００１６】
レンズアレイ２ａは、各レンズ部１０の光軸を対応するレンズアレイ２ｂのレンズ部１０の光軸と一致させるように、レンズアレイ２ｂとの間にスペーサ３を介在させてレンズアレイ２ｂに積層接合されている。
【００１７】
図３に、上述のレンズアレイ２ａを形成するための型の一例を示す。
【００１８】
レンズアレイ２ａは、上型２０ａ及び下型３０ａを用いて形成される。
【００１９】
上型２０ａは、複数のレンズ成形面２２が配列された転写面２１を有する。複数のレンズ成形面２２は、レンズアレイ２ａの複数のレンズ部１０の配列に対応して、行列状に配列されている。そして、各レンズ成形面２２は、レンズ部１０のレンズ面１２ａを反転した形状となっており、図示の例では凸形状の球面であるレンズ面１２ａを反転した凹形状の球面となっている。即ち、上型２０ａは、レンズアレイ２ａの表側の面を成形する。
【００２０】
下型３０ａは、複数のレンズ成形面３２が配列された転写面３１を有する。複数のレンズ成形面３２は、レンズアレイ２ａの複数のレンズ部１０の配列に対応して、行列状に配列されている。そして、各レンズ成形面３２は、レンズ部１０のレンズ面１２ｂを反転した形状となっており、図示の例では凸形状の球面であるレンズ面１２ｂを反転した凹形状の球面となっている。即ち、下型３０ａは、レンズアレイ２ａの裏側の面を成形する。
【００２１】
上型２０ａの外周部には、位置決め手段としてのマーク２３が、複数箇所に設けられている。同様に、下型３０ａの外周部には、上型２０ａの各マーク２３と対となるマーク３３が複数箇所に設けられている。マーク２３、３３を合わせることで、両型２０ａ、３０ａの位置決めがなされる。
【００２２】
図４Ａ〜図４Ｃを参照して、上述のレンズアレイ２ａの製造方法の一例を説明する。
【００２３】
図４Ａに示すように、まず、下型３０ａの転写面３１上に成形材料Ｍを供給し、成形材料Ｍを転写面３１上に行き渡らせる。成形材料Ｍの流動性が比較的低い場合には、例えば、成形材料Ｍを予熱し、流動性を高めた状態で転写面３１上に供給する。
【００２４】
成形材料Ｍとしては、エネルギー硬化性の樹脂組成物を用いることができる。エネルギー硬化性の樹脂組成物は、熱により硬化する樹脂組成物、あるいは活性エネルギー線の照射（例えば紫外線）により硬化する樹脂組成物のいずれであってもよい。
【００２５】
モールド形状の転写適性等、成形性の観点から硬化前には適度な流動性を有していることが好ましい。具体的には常温で液体であり、粘度が１０００〜５００００ｍＰａ・ｓ程度のものが好ましい。
【００２６】
一方、硬化後にはリフロー工程を通しても熱変形しない程度の耐熱性を有していることが好ましい。該観点から、硬化物のガラス転移温度は２００℃以上であることが好ましく、２５０℃以上であることがより好ましく、３００℃以上であることが特に好ましい。樹脂組成物にこのような高い耐熱性を付与するためには、分子レベルで運動性を束縛することが必要であり、有効な手段としては、（１）単位体積あたりの架橋密度を上げる手段、（２）剛直な環構造を有する樹脂を利用する手段（例えばシクロヘキサン、ノルボルナン、テトラシクロドデカン等の脂環構造、ベンゼン、ナフタレン等の芳香環構造、９，９’−ビフェニルフルオレン等のカルド構造、スピロビインダン等のスピロ構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平９−１３７０４３号公報、同１０−６７９７０号公報、特開２００３−５５３１６号公報、同２００７−３３４０１８号公報、同２００７−２３８８８３号公報等に記載の樹脂）、（３）無機微粒子など高Ｔｇの物質を均一に分散させる手段（例えば特開平５−２０９０２７号公報、同１０−２９８２６５号公報等に記載）等が挙げられる。これらの手段は複数併用してもよく、流動性、収縮率、屈折率特性など他の特性を損なわない範囲で調整することが好ましい。
【００２７】
形状転写精度の観点からは硬化反応による体積収縮率が小さい樹脂組成物が好ましい。樹脂組成物の硬化収縮率としては１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることが特に好ましい。硬化収縮率の低い樹脂組成物としては、例えば（１）高分子量の硬化剤（プレポリマ−など）を含む樹脂組成物（例えば特開２００１−１９７４０号公報、同２００４−３０２２９３号公報、同２００７−２１１２４７号公報等に記載、高分子量硬化剤の数平均分子量は２００〜１００，０００の範囲であることが好ましく、より好ましくは５００〜５０，０００の範囲であり、特に好ましくは１，０００〜２０，０００の場合である。また該硬化剤の数平均分子量／硬化反応性基の数で計算される値が、５０〜１０，０００の範囲にあることが好ましく、１００〜５，０００の範囲にあることがより好ましく、２００〜３，０００の範囲にあることが特に好ましい。）、（２）非反応性物質（有機/無機微粒子，非反応性樹脂等）を含む樹脂組成物（例えば特開平６−２９８８８３号公報、同２００１−２４７７９３号公報、同２００６−２２５４３４号公報等に記載）、（３）低収縮架橋反応性基を含む樹脂組成物（例えば、開環重合性基（例えばエポキシ基（例えば、特開２００４−２１０９３２号公報等に記載）、オキセタニル基（例えば、特開平８−１３４４０５号公報等に記載）、エピスルフィド基（例えば、特開２００２−１０５１１０号公報等に記載）、環状カーボネート基（例えば、特開平７−６２０６５号公報等に記載）等）、エン／チオール硬化基（例えば、特開２００３−２０３３４号公報等に記載）、ヒドロシリル化硬化基（例えば、特開２００５−１５６６６号公報等に記載）等）、（４）剛直骨格樹脂（フルオレン、アダマンタン、イソホロン等）を含む樹脂組成物（例えば、特開平９−１３７０４３号公報等に記載）、（５）重合性基の異なる２種類のモノマーを含み相互貫入網目構造（いわゆるＩＰＮ構造）が形成される樹脂組成物（例えば、特開２００６−１３１８６８号公報等に記載）、（６）膨張性物質を含む樹脂組成物（例えば、特開２００４−２７１９号公報、特開２００８−２３８４１７号公報等に記載）等を挙げることができ、本発明において好適に利用することができる。また上記した複数の硬化収縮低減手段を併用すること（例えば、開環重合性基を含有するプレポリマーと微粒子を含む樹脂組成物など）が物性最適化の観点からは好ましい。
【００２８】
また、高−低２種類以上のアッベ数の異なる樹脂組成物が望まれる。高アッベ数側の樹脂は、アッベ数（νｄ）が５０以上であることが好ましく、より好ましくは５５以上であり特に好ましくは６０以上である。屈折率（ｎｄ）は１．５２以上であることが好ましく、より好ましくは１．５５以上であり、特に好ましくは１．５７以上である。このような樹脂としては、脂肪族の樹脂が好ましく、特に脂環構造を有する樹脂（例えば、シクロヘキサン、ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の環構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平１０−１５２５５１号公報、特開２００２−２１２５００号公報、同２００３−２０３３４号公報、同２００４−２１０９３２号公報、同２００６−１９９７９０号公報、同２００７−２１４４号公報、同２００７−２８４６５０号公報、同２００８−１０５９９９号公報等に記載の樹脂）が好ましい。
【００２９】
低アッベ数側の樹脂は、アッベ数（νｄ）が３０以下であることが好ましく、より好ましくは２５以下であり特に好ましくは２０以下である。屈折率（ｎｄ）は１．６０以上であることが好ましく、より好ましくは１．６３以上であり、特に好ましくは１．６５以上である。このような樹脂としては芳香族構造を有する樹脂が好ましく、例えば９,９’−ジアリールフルオレン、ナフタレン、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール等の構造を含む樹脂（具体的には例えば、特開昭６０−３８４１１号公報、特開平１０−６７９７７号公報、特開２００２−４７３３５号公報、同２００３−２３８８８４号公報、同２００４−８３８５５号公報、同２００５−３２５３３１号公報、同２００７−２３８８８３号公報、国際公開２００６／０９５６１０号公報、特許第２５３７５４０号公報等に記載の樹脂等）が好ましい。
【００３０】
また、樹脂組成物には、屈折率を高めたり、アッベ数を調整したりするために、無機微粒子をマトリックス中に分散させることが好ましい。無機微粒子としては、例えば、酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。特に上記高アッベ数の樹脂に対しては、酸化ランタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましく、低アッベ数の樹脂に対しては、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましい。無機微粒子は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、有機酸（カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等）又は有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。無機微粒子の数平均粒子サイズは通常１ｎｍ〜１０００ｎｍ程度とすればよいが、小さすぎると物質の特性が変化する場合があり、大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となるため、１ｎｍ〜１５ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜１０ｎｍが更に好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開２００６−１６０９９２号に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。ここで上述の数平均１次粒子サイズとは、例えばＸ線回折（ＸＲＤ）装置あるいは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などで測定することができる。無機微粒子の屈折率としては、２２℃、５８９ｎｍの波長において、１．９０〜３．００であることが好ましく、１．９０〜２．７０であることが更に好ましく、２．００〜２．７０であることが特に好ましい。無機微粒子の樹脂に対する含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、５質量％以上であることが好ましく、１０〜７０質量％が更に好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。
【００３１】
樹脂組成物に微粒子を均一に分散させるためには、例えばマトリックスを形成する樹脂モノマーとの反応性を有する官能基を含む分散剤（例えば特開２００７−２３８８８４号公報実施例等に記載）、疎水性セグメント及び親水性セグメントで構成されるブロック共重合体（例えば特開２００７−２１１１６４号公報に記載）、あるいは高分子末端又は側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂（例えば特開２００７−２３８９２９号公報、特開２００７−２３８９３０号公報等に記載）等を適宜用いて微粒子を分散させることが望ましい。
【００３２】
また、樹脂組成物には、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有化合物等の公知の離型剤やヒンダードフェノール等の酸化防止剤等の添加剤が適宜配合されていてもよい。
【００３３】
また、樹脂組成物には、必要に応じて硬化触媒又は開始剤を配合することができる。具体的には、例えば特開２００５−９２０９９号公報（段落番号〔００６３〕〜〔００７０〕）等に記載の熱又は活性エネルギー線の作用により硬化反応（ラジカル重合あるいはイオン重合）を促進する化合物を挙げることができる。これらの硬化反応促進剤の添加量は、触媒や開始剤の種類、あるいは硬化反応性部位の違いなどによって異なり一概に規定することはできないが、一般的には硬化反応性樹脂組成物の全固形分に対して０．１〜１５質量％程度が好ましく、０．５〜５質量％程度がより好ましい。
【００３４】
また、樹脂組成物は上記成分を適宜配合して製造することができる。この際、液状の低分子モノマー（反応性希釈剤）等に他の成分を溶解することができる場合には別途溶剤を添加する必要はないが、このケースに当てはまらない場合には溶剤を用いて各構成成分を溶解することにより硬化性樹脂組成物を製造することができる。該硬化性樹脂組成物に使用できる溶剤としては、組成物が沈殿することなく、均一に溶解又は分散されるものであれば特に制限はなく適宜選択することができ、具体的には、例えば、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エステル類（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等）、エーテル類（例えば、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等）アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール等）、芳香族炭化水素類（例えば、トルエン、キシレン等）、水等を挙げることができる。硬化性組成物が溶剤を含む場合には該組成物を基板及び／又は型の上にキャストし溶剤を乾燥させた後にモールド形状転写操作を行うことが好ましい。
【００３５】
次いで、図４Ｂに示すように、上型２０ａのマーク２３と下型３０ａのマーク３３とを合わせて両型２０ａ、３０ａを位置決めし、上型２０ａを降下させる。上型２０ａの転写面２１と下型３０ａの転写面３１との間で成形材料Ｍを挟み、圧縮することによって両転写面２１、３１に倣って成形材料Ｍを変形させる。
【００３６】
次いで、図４Ｃに示すように、上型２０ａが降下しきった後に、加熱又は活性エネルギー線の照射によって成形材料Ｍに硬化エネルギーを付与し、成形材料Ｍを硬化させてレンズアレイ２ａを得る。上型２０ａの各レンズ成形面２２と、これと対となる下型３０ａのレンズ成形面３２との間でレンズ部１０が形成される。また、レンズ成形面２２、３２を除く上型２０ａの転写面２１と下型３０ａの転写面３１との間で基板部１１が成形される。
【００３７】
レンズアレイ２ｂについても、同様に、その表側の面を成形する上型、及びその裏側の面を成形する下型を用い、両型の転写面に倣って上述の成形材料Ｍを変形させ、その後に成形材料Ｍに硬化エネルギーを付与し、これを硬化させて形成される。
【００３８】
次に、図５Ａ〜図５Ｃを参照して、上述のレンズアレイ積層体１の製造方法の一例を説明する。なお、レンズアレイ２ａをベースとして、その上にレンズアレイ２ｂが積層され、レンズアレイ２ｂは、裏側の面において、また、レンズアレイ２ａは、表側の面において相互に接合されるものとして説明する。
【００３９】
図５Ａに示すように、レンズアレイ２ａは、レンズアレイ２ｂと接合される表側の面は露呈させ、反対側の裏側の面はその面を成形した下型３０ａによって保持されている。また、レンズアレイ２ｂは、レンズアレイ２ａと接合される裏側の面を露呈させ、反対側の表側の面はその面を成形した上型２０ｂによって保持されている。また、スペーサ３の表裏の面には、それぞれ接着剤が塗布されている。
【００４０】
露呈したレンズアレイ２ａの表側の面とレンズアレイ２ｂの裏側の面とが対向するようにレンズアレイ２ａ、２ｂを配置し、両者の間にスペーサ３を配置する。そして、レンズアレイ２ａを保持している下型３０ａのマーク３３と、レンズアレイ２ｂを保持している上型２０ｂのマーク２３とを合わせて、両型２０ｂ、３０ａを位置決めする。
【００４１】
次いで、図５Ｂに示すように、スペーサ３を介してレンズアレイ２ｂをレンズアレイ２ａに積層し、これらのレンズアレイ２ａ、２ｂ、及びスペーサ３を一体に接合してレンズアレイ積層体１を得る。レンズアレイ２ｂは一面を上型２０ｂに保持され、またレンズアレイ２ａは一面を下型３０ａに保持されて、それぞれ拘束されており、収縮が規制されている。そこで、両型２０ｂ、３０ａの位置決めにより、レンズアレイ２ｂの各レンズ部１０の光軸と、対応するレンズアレイ２ａのレンズ部１０の光軸とが一致し、その状態でレンズアレイ２ａ、２ｂは接合される。
【００４２】
次いで、図５Ｃに示すように、上型２０ｂ及び下型３０ａを取外す。上型２０ｂ及び下型３０ａを取外すことで、拘束が解かれてレンズアレイ２ａ、２ｂに収縮が生じ得るが、レンズアレイ２ａ、２ｂは接合され一体となっているので、対応するレンズ部１０の光軸がずれることはない。また、レンズアレイ２ａ、２ｂは、接合され一体となっていることで相互に拘束しあい、個々に分かれているときに比べて収縮を抑制される。
【００４３】
図６に上述のレンズアレイ積層体１の変形例を示す。
【００４４】
図６に示すレンズアレイ積層体１は、上述したスペーサ３に替えて、レンズアレイ２ａ、２ｂの接合面に複数のリブ１４をそれぞれ設け、リブ１４同士を当接させることによってレンズアレイ２ａ、２ｂの間に所定の距離を置くようにしたものである。
【００４５】
各リブ１４は、行列状に配列されたレンズ部１０の隣り合う行の間又は隣り合う列の間で行又は列に沿ってのび、格子状に交わっている。各レンズ部１０は、複数のリブ１４によって周囲を囲まれている。
【００４６】
レンズアレイ２ａ、２ｂを積層接合するに際しては、レンズアレイ２ａは、レンズアレイ２ｂとの接合面である表側の面を露呈させ、裏側の面を下型３０ａによって保持される。また、レンズアレイ２ｂは、レンズアレイ２ａとの接合面である裏側の面を露呈させ、表側の面を上型２０ｂによって保持される。そして、レンズアレイ２ａの表側の面、及びレンズアレイ２ｂの裏側の面にそれぞれ設けられた複数のリブ１４の端面に接着剤が塗布される。その状態で、レンズアレイ２ａ、２ｂは、リブ１４同士を当接させて積層され、またリブ１４同士を接着されて一体に接合される。
【００４７】
図７〜図９を参照して、上述のレンズアレイ積層体１の製造方法の変形例を説明する。
【００４８】
図７に示す製造方法では、レンズアレイ２ａの裏側の面を保持する下型３０ａに挿通孔３４を複数設け、また、レンズアレイ２ｂの表側の面を保持する上型２０ｂに、下型３０ａの各層通孔３４と対となる挿通孔２４を複数設け、両挿通孔２４、３４にまたがってピン４０を挿通することで両型２０ｂ、３０ａの位置決めを行うようにしたものである。
【００４９】
図８に示す製造方法では、レンズアレイ２ａの裏側の面を保持する下型３０ａの外周部にテーパ面３５を設け、また、レンズアレイ２ｂの表側の面を保持する上型２０ｂの外周部に、下型３０ａのテーパ面３５と整合するテーパ面２５を設け、両テーパ面２５、３５を整合させることで両型２０ｂ、３０ａの位置決めを行うようにしたものである。
【００５０】
図９に示す製造方法では、レンズアレイ２ａの裏側の面を保持する下型３０ａの外周部に凸状の段部３６を設け、また、レンズアレイ２ｂの表側の面を保持する上型２０ｂの外周部に、下型３０ａの段部３６と嵌合する凹状の段部２６を設け、両段部２６、３６の嵌めあいによって両型２０ｂ、３０ａの位置決めを行うようにしたものである。
【００５１】
図１０に、レンズアレイ積層体の他の例を示す。
【００５２】
図１０に示すレンズアレイ積層体１０１は、上述のレンズアレイ積層体１に、スペーサ３を介して、更にレンズアレイ２ｃを積層接合したものである。
【００５３】
レンズアレイ２ｃは、上述のレンズアレイ２ａ、２ｂと同様に、複数のレンズ部１０と、これらのレンズ部１０を相互に連結する基板部１１とを有している。このレンズアレイ２ｃもまた、全体としてレンズアレイ２ａ、２ｂと同サイズのウエハ状をなし、そこに複数のレンズ部１０が配列されたウエハレベルレンズアレイである。複数のレンズ部１０は、レンズアレイ２ａ、２ｂの複数のレンズ部１０と同じ並びで行列状に配列されている。各レンズ部１０は、その表裏に、所定のレンズ面１２ａ、１２ｂを有している。複数のレンズ部１０及び基板部１１は、透光性の材料で一体に形成されている。以下で、レンズアレイ２ｃについて、便宜的に、複数のレンズ面１２ａが並ぶ側の面を表側の面、また複数のレンズ面１２ｂが並ぶ側の面を裏側の面とする。
【００５４】
図１１Ａ〜図１１Ｃを参照して、上述のレンズアレイ積層体１０１の製造方法の一例を説明する。なお、レンズアレイ積層体１をベースとして、レンズアレイ２ｃが、レンズアレイ積層体１上に積層され、レンズアレイ２ｃは、その裏側の面において、また、レンズアレイ積層体１は、レンズアレイ積層体１を構成するレンズアレイ２ｂの表側の面において相互に接合されるものとして説明する。また、上述のレンズアレイ積層体１の製造方法において、レンズアレイ２ａ、２ｂ及びスペーサ３の接合が済んだ後、レンズアレイ２ｂを保持する上型２０ｂ、及びレンズアレイ２ａを保持する下型３０ａが、いずれも取外されるものとして説明したが、以下の説明では、上型２０ｂのみ取外され、下型３０ａは、そのままレンズアレイ２ａを保持した状態で残されているものとする。
【００５５】
図１１Ａに示すように、レンズアレイ２ｃは、レンズアレイ積層体１と接合される裏側の面を露呈させ、反対側の表側の面はその面を成形した上型２０ｃによって保持されている。また、レンズアレイ積層体１は、レンズアレイ２ｃと接合される表側の面、つまりはレンズアレイ２ｂの表側の面は露呈させ、反対側の裏側の面、つまりはレンズアレイ２ａの裏側の面はその面を成形した下型３０ａによって保持されている。また、スペーサ３の表裏の面には、それぞれ接着剤が塗布されている。
【００５６】
露呈したレンズアレイ２ｃの裏側の面とレンズアレイ積層体１のレンズアレイ２ｂの表側の面とが対向するようにレンズアレイ２ｃ及びレンズアレイ積層体１を配置し、両者の間にスペーサ３を配置する。そして、レンズアレイ２ｃを保持している上型２０ｃのマーク２３と、レンズアレイ積層体１のレンズアレイ２ａを保持している下型３０ａのマーク３３とを合わせて、両型２０ｃ、３０ａを位置決めする。
【００５７】
次いで、図１１Ｂに示すように、スペーサ３を介してレンズアレイ２ｃをレンズアレイ積層体１に積層し、これらのレンズアレイ２ｃ、レンズアレイ積層体１、及びスペーサ３を一体に接合してレンズアレイ積層体１０１を得る。レンズアレイ２ｃは一面を上型２０ｃに保持され、またレンズアレイ積層体１は一面を下型３０ａに保持されて、それぞれ拘束されており、収縮が規制されている。そこで、両型２０ｃ、３０ａの位置決めにより、レンズアレイ２ｃの各レンズ部１０の光軸と、対応するレンズアレイ積層体１のレンズアレイ２ａ、２ｂのレンズ部１０の光軸とが一致し、その状態でレンズアレイ２ｃとレンズアレイ積層体１は接合される。
【００５８】
次いで、図１１Ｃに示すように、上型２０ｃ及び下型３０ａを取外す。上型２０ｃ及び下型３０ａを取外すことで、拘束が解かれてレンズアレイ２ｃ、及びレンズアレイ積層体１のレンズアレイ２ａ、２ｂに収縮が生じ得るが、レンズアレイ２ｃとレンズアレイ積層対１のレンズアレイ２ａ、２ｂは接合され一体となっているので、対応するレンズ部１０の光軸がずれることはない。また、レンズアレイ２ａ、２ｂ、２ｃは、接合され一体となっていることで相互に拘束しあい、個々に分かれているときに比べて収縮を抑制される。
【００５９】
なお、レンズアレイ積層体１０１に、更にレンズアレイを積層接合することも可能である。
【００６０】
図１２及び図１３に、撮像ユニット集合体の一例を示す。
【００６１】
図１２及び図１３に示す撮像ユニット集合体２０１は、上述のレンズアレイ積層体１と、センサアレイ２０２と、スペーサ２０３とを備えている。
【００６２】
センサアレイ２０２は、複数の固体撮像素子２１０が形成された半導体ウエハ２１１を有している。半導体ウエハ２１１は、レンズアレイ積層体１のレンズアレイ２ａ、２ｂと同サイズに形成されている。複数の固体撮像素子２１０は、レンズアレイ２ａ、２ｂの複数のレンズ部１０と同じ並びで行列状に配列されている。固体撮像素子２１０は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどであり、半導体ウエハ２１１に対して周知の成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、不純物添加工程、等を繰り返し、半導体ウエハ２１１上に受光領域、絶縁膜、電極、配線、等を形成して構成されている。
【００６３】
スペーサ２０３は、センサアレイ２０２と同サイズのウエハ状の部材であり、センサアレイ２０２とレンズアレイ積層体１との間に介在してセンサアレイ２０２とレンズアレイ積層体１との間に所定の距離をおく厚みに形成されている。ここでいう所定の距離とは、レンズアレイ積層体１においてレンズアレイ２ａ、２ｂの積層方向に並んだ各レンズアレイのレンズ部１０で構成される光学系１５が、センサアレイ２０２の固体撮像素子２１０の受光領域に結像するための距離をいう。スペーサ２０３には、厚さ方向に貫通する貫通孔２１２が複数形成されている。貫通孔２１２は、センサアレイ２０２の複数の固体撮像素子２１０と同じ並びで行列状に配列されている。
【００６４】
レンズアレイ積層体１は、各光学系１５の光軸をそれに対応するセンサアレイ２０２の固体撮像素子２１０の受光領域の中心に一致させるように、レンズアレイ２ａとの間にスペーサ２０３を介在させてセンサアレイ２０２に積層接合されている。
【００６５】
図１４Ａ〜図１４Ｃを参照して、上述の撮像ユニット集合体２０１の製造方法の一例を説明する。なお、上述のレンズアレイ積層体１の製造方法において、レンズアレイ２ａ、２ｂ及びスペーサ３の接合が済んだ後、レンズアレイ２ｂを保持する上型２０ｂ、及びレンズアレイ２ａを保持する下型３０ａが、いずれも取外されるものとして説明したが、以下の説明では、下型３０ａのみ取外され、上型２０ｂは、そのままレンズアレイ２ｂを保持した状態で残されているものとする。
【００６６】
図１４Ａに示すように、レンズアレイ積層体１は、センサアレイ２０２と接合されるレンズアレイ２ａの裏側の面を露呈させており、反対側の面、即ちレンズアレイ２ｂの表側の面はその面を成形した上型２０ｂによって保持されている。また、スペーサ２０３の表裏の面には、それぞれ接着剤が塗布されている。
【００６７】
レンズアレイ積層体１の露呈したレンズアレイ２ａの裏側の面とセンサアレイ２０２の表側の面（固体撮像素子２１０が形成されている面）とが対向するようにレンズアレイ積層体１及びセンサアレイ２０２を配置し、両者の間にスペーサ２０３を配置する。
【００６８】
次いで、図１４Ｂに示すように、スペーサ２０３を介してレンズアレイ積層体１をセンサアレイ２０２に積層し、これらのレンズアレイ積層体１、センサアレイ２０２、及びスペーサ２０３を一体に接合して撮像ユニット集合体２０１を得る。レンズアレイ積層体１は一面を上型２０ｂに保持されて拘束されており、収縮が規制されている。そこで、レンズアレイ積層体１の各光学系１５の光軸と、対応するセンサアレイ２０２の固体撮像素子２１０の受光領域の中心とが一致し、その状態でレンズアレイ積層体１とセンサアレイ２０２とは接合される。
【００６９】
次いで、図１４Ｃに示すように、上型２０ｂを取外す。レンズアレイ積層体１とセンサアレイ２０２とは接合され一体となっているので、各光学系１５の光軸が対応する固体撮像素子２１０の受光領域の中心からずれることはない。
【００７０】
図１５Ａ〜図１５Ｃ、及び図１６Ａ〜図１６Ｃを参照して、上述の撮像ユニット集合体２０１の製造方法の他の例を説明する。以下に説明する撮像ユニット集合体２０１の製造方法は、上述のセンサアレイ２０２に、レンズアレイ２ａ、２ｂを個別に順次積層して接合するようにしたものである。
【００７１】
まず、図１５Ａに示すように、レンズアレイ２ａは、センサアレイ２０２と接合される裏側の面は露呈させており、反対側の表側の面は、その面を成形した上型２０ａによって保持されている。また、スペーサ２０３の表裏の面には、それぞれ接着剤が塗布されている。
【００７２】
露呈したレンズアレイ２ａの裏側の面とセンサアレイ２０２の表側の面とが対向するようにレンズアレイ２ａ及びセンサアレイ２０２を配置し、両者の間にスペーサ２０３を配置する。
【００７３】
次いで、図１５Ｂに示すように、スペーサ２０３を介してレンズアレイ２ａをセンサアレイ２０２に積層し、これらのレンズアレイ２ａ、センサアレイ２０２、及びスペーサ２０３を一体に接合して積層体２０１´を得る。レンズアレイ２ａは一面を上型２０ａに保持されて拘束されており、収縮を規制されている。そこで、レンズアレイ２ａの各レンズ部１０の光軸と、対応するセンサレイ２０２の固体撮像素子２１０の受光領域の中心とが一致し、その状態でレンズアレイ２ａとセンサアレイ２０２とは接合される。
【００７４】
次いで、図１５Ｃに示すように、上型２０ａを取外す。上型２０ａを取外すことで、レンズアレイ２ａは、上型２０ａによる拘束から解かれるが、センサアレイ２０２に接合され、このセンサアレイ２０２によって拘束されるので、なお収縮を規制される。
【００７５】
以上により得られる積層体２０１´をベースとして、これに、スペーサ３を介して、更にレンズアレイ２ｂを積層接合する。
【００７６】
図１６Ａに示すように、レンズアレイ２ｂは、積層体２０１´と接合される裏側の面は露呈させており、反対側の表側の面は、その面を成形した上型２０ｂによって保持されている。また、スペーサ３の表裏の面には、それぞれ接着剤が塗布されている。
【００７７】
露呈したレンズアレイ２ｂの裏側の面と積層体２０１´の表側の面、即ちレンズアレイ２ａの表側の面とが対向するようにレンズアレイ２ｂ及び積層体２０１´を配置し、両者の間にスペーサ３を配置する。
【００７８】
次いで、図１６Ｂに示すように、スペーサ３を介してレンズアレイ２ｂを積層体２０１´に積層し、これらのレンズアレイ２ｂ、積層体２０１´、及びスペーサ３を一体に接合して撮像ユニット集合体２０１を得る。積層体２０１´のレンズアレイ２ａは、センサアレイ２０２に接合されて拘束されており、収縮を規制されている。また、レンズアレイ２ｂは一面を上型２０ｂに保持されて拘束されており、収縮を規制されている。そこで、レンズアレイ２ｂの各レンズ部１０の光軸と、対応する積層体２０１´のレンズアレイ２ａのレンズ部１０の光軸とが一致し、結果、対応するセンサアレイ２０２の固体撮像素子２１０の受光領域の中心に一致し、その状態でレンズアレイ２ｂと積層体２０１´とは接合される。
【００７９】
次いで、図１６Ｃに示すように、上型２０ｂを取外す。レンズアレイ２ｂ及びレンズアレイ２ａ、並びにセンサアレイ２０２は接合され一体となっているので、レンズアレイ２ｂの各レンズ部１０の光軸と、対応するレンズアレイ２ａのレンズ部１０の光軸及びセンサアレイ２０２の固体撮像素子２１０の受光領域の中心とがずれることはない。
【００８０】
次に、上述のレンズアレイ積層体１又は撮像ユニット集合体２０１を用いた撮像ユニットの製造方法を説明する。
【００８１】
図１７Ａ〜図１７Ｃは、レンズアレイ積層体１を用いて撮像ユニットを製造する方法の一例を示す。
【００８２】
図１７Ａに示すように、上述のレンズアレイ積層体１を、個々にレンズアレイ２ａの各レンズ部１０、及び対応するレンズアレイ２ｂのレンズ部１０を含む複数のレンズモジュール３０２に分離する。これとは別に、図１７Ｂに示すように、上述のセンサアレイ２０２を、個々に固体撮像素子２１０を含む複数のセンサモジュール３０３に分離する。そして、図１７Ｃに示すように、レンズモジュール３０２をセンサモジュール３０３に組み付けて撮像ユニット３０１を得る。この撮像ユニット３０１の製造方法によれば、レンズモジュール３０２に含む複数のレンズ部１０の光軸が一致している。よって、これらのレンズ部１０の光軸のズレに起因した光学系１５の結像性能の低下を回避することができる。
【００８３】
図１８は、上述の撮像ユニット集合体２０１を用いて撮像ユニットを製造する方法の一例を示す。
【００８４】
図１８に示すように、上述の撮像ユニット集合体２０１を、個々にセンサアレイ２０２の各固体撮像素子２１０、及び対応するレンズアレイ２ａ、２ｂのレンズ部１０を含むように格子状に切断することにより、撮像ユニット３０１を得る。この撮像ユニット３０１の製造方法によれば、レンズモジュール３０２をセンサモジュール３０３に個々に組み付ける場合に比べて、多数の撮像ユニット３０１を製造するのに要する手間を大幅に削減することができる。
【００８５】
以上、説明した通り、本明細書に開示されたレンズアレイ積層体の製造方法は、複数のレンズアレイを積層して一体に接合してなるレンズアレイ積層体の製造方法であって、前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有しており、前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、一つの前記レンズアレイ、又は複数の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースの一面をその面を成形した型で保持すると共に、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該ベースと該レンズアレイとを積層接合する。
【００８６】
また、本明細書に開示された撮像ユニット集合体の製造方法は、上記のレンズアレイ積層体の製造方法により製造されたレンズアレイ積層体を、センサアレイに積層し、一体に接合してなる撮像ユニット集合体の製造方法であって、前記センサアレイは、半導体基板に、前記レンズアレイの複数の前記レンズ部と同じ並びで複数の固体撮像素子が配列されており、前記レンズアレイ積層体の前記センサアレイとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持した状態で、該レンズアレイ積層体を該センサアレイに積層接合する。
【００８７】
また、本明細書に開示された撮像ユニット集合体の製造方法は、センサアレイに、一つ以上のレンズアレイを順次積層して一体に接合してなる撮像ユニット集合体の製造方法であって、前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有し、前記センサアレイは、半導体基板に、前記レンズアレイの複数の前記レンズ部と同じ並びで複数の固体撮像素子が配列されており、前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、前記センサアレイ、又は前記センサアレイに一つ以上の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該レンズアレイを該ベースに積層接合する。
【００８８】
また、本明細書に開示されたレンズアレイ積層体は、上記のレンズアレイ積層体の製造方法により製造される。
【００８９】
また、本明細書に開示されたレンズモジュールは、上記のレンズアレイ積層体から分離されたレンズモジュールであって、前記レンズアレイ積層体を構成する複数の前記レンズアレイの積層方向に並ぶ、複数の前記レンズアレイそれぞれの前記レンズ部で構成された光学系を含んでいる。
【００９０】
また、本明細書に開示された撮像ユニットは、上記のレンズモジュールと、固体撮像素子を含むセンサモジュールと、を備え、前記光学系が前記固体撮像素子の受光領域に結像するように前記レンズモジュールが前記センサモジュールに組み付けられている。
【００９１】
また、本明細書に開示された撮像ユニット集合体は、上記の撮像ユニット集合体の製造方法により製造される。
【００９２】
また、本明細書に開示された撮像ユニットは、上記の撮像ユニット集合体から分離された撮像ユニットであって、前記撮像ユニット集合体を構成する前記センサアレイ及び一つ以上の前記レンズアレイの積層方向に並ぶ、前記センサアレイの固体撮像素子及び前記レンズアレイそれぞれの前記レンズ部を含んでいる。
【符号の説明】
【００９３】
１ レンズアレイ積層体
２ａ、２ｂ、２ｃ レンズアレイ
３ スペーサ
１０ レンズ部
１１ 基板部
１２ａ、１２ｂ レンズ面
１３ 貫通孔
１４ リブ
１５ 光学系
２０ａ、２０ｂ 上型
２１ 転写面
２２ レンズ成形面
２３ マーク
２４ 挿通孔
２５ テーパ面
２６ 段部
３０ａ 下型
３１ 転写面
３２ レンズ成形面
３３ マーク
３４ 挿通孔
３５ テーパ面
３６ 段部
４０ ピン
１０１ レンズアレイ積層体
２０１ 撮像ユニット集合体
２０２ センサアレイ
２０３ スペーサ
２１０ 固体撮像素子
２１１ 半導体ウエハ
２１２ 貫通孔
３０１ 撮像ユニット
３０２ レンズモジュール
３０３ センサモジュール
Ｍ 成形材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズアレイ積層体及びその製造方法、並びに撮像ユニット集合体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの電子機器の携帯端末には、小型で薄型な撮像ユニットが搭載されている。このような撮像ユニットは、一般に、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの固体撮像素子と、固体撮像素子の受光領域に結像するレンズと、を備えている。
【０００３】
携帯端末の小型化・薄型化、そして携帯端末の普及により、それに搭載される撮像ユニットにも更なる小型化・薄型化が要請され、そして生産性が要求される。かかる要求に対して、複数の固体撮像素子が配列されたセンサアレイに、複数のレンズ部が同様に配列されたレンズアレイを１又は複数重ね、それらを一体に接合し、個々に固体撮像素子及び対応する１又は複数のレンズ部を含むようにセンサアレイ及びレンズアレイを分断して撮像ユニットを量産する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示された方法では、複数のレンズ成形面が配列された転写面を有する上型、及び上型の各レンズ成形面と対となるレンズ成形面が配列された転写面を有する下型を用いてレンズアレイを形成している。レンズアレイは、上型の転写面と下型の転写面との間で、光硬化性樹脂材料又は熱硬化性樹脂材料を圧縮して両転写面に倣って樹脂材料を変形させ、その状態で光を照射し又は熱を加えて樹脂材料を硬化させて形成される。上型及び下型の対となるレンズ成形面の間でレンズ部が形成され、また、上型及び下型のレンズ成形面を除く転写面の間で、これらのレンズ部を相互に連結する基板部が形成される。上記の用途に用いられるレンズアレイにあっては、全体として例えば直径が６インチ、８インチ、又は１２インチのウエハ状（円板状）をなし、そこに例えば数千個のレンズ部が配列される。かかるレンズアレイを、以下では特にウエハレベルレンズアレイと称する。そして、特許文献１に開示された方法では、形成されたウエハレベルレンズアレイを上型及び下型から離型してセンサアレイないし他のウエハレベルレンズアレイに積層接合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０８／１５３１０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、樹脂材料は硬化収縮を生じる。樹脂材料で形成されるレンズアレイでは、樹脂材料の硬化収縮は型に拘束されている間は残留応力として蓄積され、離型後に、蓄積された残留応力に起因して収縮を生じる。収縮に伴い、レンズアレイに反りが生じ、また、レンズ部のピッチに誤差が生じる。例えば、全体として１２インチのウエハレベルレンズアレイでは、収縮に伴い、約５０μｍの反りが生じ、また、２０〜３０μｍのピッチ誤差が生じる。レンズ部のピッチ誤差や反りに起因して、レンズアレイを、センサアレイ若しくは他のレンズアレイ又はそれらの積層体（以下、総称してベースという）に積層接合した際に、一部のレンズ部において、対応するベースの素子（センサアレイの固体撮像素子若しくはレンズアレイのレンズ部）に対して光軸の偏りや傾きが生じる。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、その目的は、レンズアレイの各レンズ部と、それに対応するベースの素子とを高精度に位置あわせしてレンズアレイをベースに積層接合したレンズアレイ積層体、及び撮像ユニット集合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１） 複数のレンズアレイを積層して一体に接合してなるレンズアレイ積層体の製造方法であって、前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有しており、前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、一つの前記レンズアレイ、又は複数の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースの一面をその面を成形した型で保持すると共に、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該ベースと該レンズアレイとを積層接合するレンズアレイ積層体の製造方法。
（２） 上記（１）の製造方法により製造されたレンズアレイ積層体を、センサアレイに積層し、一体に接合してなる撮像ユニット集合体の製造方法であって、前記センサアレイは、半導体基板に、前記レンズアレイの複数の前記レンズ部と同じ並びで複数の固体撮像素子が配列されており、前記レンズアレイ積層体の前記センサアレイとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持した状態で、該レンズアレイ積層体を該センサアレイに積層接合する撮像ユニット集合体の製造方法。
（３） センサアレイに、一つ以上のレンズアレイを順次積層して一体に接合してなる撮像ユニット集合体の製造方法であって、前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有し、前記センサアレイは、半導体基板に、前記レンズアレイの複数の前記レンズ部と同じ並びで複数の固体撮像素子が配列されており、前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、前記センサアレイ、又は前記センサアレイに一つ以上の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該レンズアレイを該ベースに積層接合する撮像ユニット集合体の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レンズアレイの一面を型で保持した状態でレンズアレイをベースに積層接合しており、ベースとの接合が済むまでに、レンズアレイは型に拘束されて収縮を生じない。そこで、レンズアレイの各レンズ部と、対応するベースの素子との位置あわせの精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのレンズアレイ積層体の一例を示す分解斜視図である。
【図２】図１のレンズアレイ積層体の断面図である。
【図３】図１のレンズアレイ積層体に含まれるレンズアレイを形成する型の断面図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、図３の型を用いたレンズアレイの製造方法の一例を示す模式図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃは、図１のレンズアレイ積層体の製造方法の一例を示す模式図である。
【図６】図１のレンズアレイ積層体の変形例を示す断面図である。
【図７】図１のレンズアレイ積層体の製造方法の変形例を説明する模式図である。
【図８】図１のレンズアレイ積層体の製造方法の変形例を説明する模式図である。
【図９】図１のレンズアレイ積層体の製造方法の変形例を説明する模式図である。
【図１０】本発明の実施形態を説明するためのレンズアレイ積層体の他の例を示す断面図である。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｃは、図１０のレンズアレイ積層体の製造方法の一例を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施形態を説明するための撮像ユニット集合体の一例を示す分解斜視図である。
【図１３】図１２の撮像ユニット集合体の断面図である。
【図１４】図１４Ａ〜図１４Ｃは、図１２の撮像ユニット集合体の製造方法の一例を示す模式図である。
【図１５】図１５Ａ〜図１５Ｃは、図１２の撮像ユニット集合体の製造方法の他の例を示す模式図である。
【図１６】図１６Ａ〜図１６Ｃは、図１５Ａ〜図１５Ｃの撮像ユニット集合体の製造方法の続きを示す模式図である。
【図１７】図１７Ａ〜図１７Ｃは、撮像ユニットの製造方法の一例を示す模式図である。
【図１８】撮像ユニットの製造方法の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１及び図２にレンズアレイ積層体の一例を示す。
【００１２】
図１及び図２に示すレンズアレイ積層体１は、レンズアレイ２ａ、２ｂと、スペーサ３と、を備えている。
【００１３】
レンズアレイ２ａは、複数のレンズ部１０と、これらのレンズ部１０を相互に連結する基板部１１とを有している。このレンズアレイ２ａは、全体として所定のサイズのウエハ状をなし、そこに複数のレンズ部１０が配列されたウエハレベルレンズアレイである。複数のレンズ部１０は、図示の例では、行列状に配列されている。なお、レンズ部１０の配列は、行列状の配列に限らず、他の２次元の配列、又は１次元の配列であってもよい。各レンズ部１０は、その表裏に、所定のレンズ面１２ａ、１２ｂを有している。図示の例では、レンズ面１２ａ、１２ｂは、いずれも凸形状の球面となっているが、用途に応じて、凸形状の球面、凹形状の球面、非球面、又は平面の種々の組み合わせを採り得る。複数のレンズ部１０及び基板部１１は、透光性の材料で一体に形成されている。
【００１４】
レンズアレイ２ｂは、上述のレンズアレイ２ａと同様に、複数のレンズ部１０と、これらのレンズ部１０を相互に連結する基板部１１とを有している。このレンズアレイ２ｂもまた、全体としてレンズアレイ２ａと同サイズのウエハ状をなし、そこに複数のレンズ部１０が配列されたウエハレベルレンズアレイである。複数のレンズ部１０は、レンズアレイ２ａの複数のレンズ部１０と同じ並びで行列状に配列されている。複数のレンズ部１０及び基板部１１は、透光性の材料で一体に形成されている。各レンズ部１０は、その表裏に、所定のレンズ面１２ａ、１２ｂを有している。以下で、レンズアレイ２ａ、２ｂについて、便宜的に、複数のレンズ面１２ａが並ぶ側の面を表側の面、また複数のレンズ面１２ｂが並ぶ側の面を裏側の面とする。
【００１５】
スペーサ３は、レンズアレイ２ａと同サイズのウエハ状の部材であり、レンズアレイ２ａとレンズアレイ２ｂとの間に介在して両レンズアレイ２ａ、２ｂとの間に所定の距離をおく厚みに形成されている。そして、スペーサ３には、厚さ方向に貫通する貫通孔１３が複数形成されている。貫通孔１３は、レンズアレイ２ａの各レンズ部１０と、それ対応するレンズアレイ２ｂのレンズ部１０との間に位置するよう、レンズアレイ２ａ、２ｂの複数のレンズ部１０と同じ並びで行列状に配列されている。
【００１６】
レンズアレイ２ａは、各レンズ部１０の光軸を対応するレンズアレイ２ｂのレンズ部１０の光軸と一致させるように、レンズアレイ２ｂとの間にスペーサ３を介在させてレンズアレイ２ｂに積層接合されている。
【００１７】
図３に、上述のレンズアレイ２ａを形成するための型の一例を示す。
【００１８】
レンズアレイ２ａは、上型２０ａ及び下型３０ａを用いて形成される。
【００１９】
上型２０ａは、複数のレンズ成形面２２が配列された転写面２１を有する。複数のレンズ成形面２２は、レンズアレイ２ａの複数のレンズ部１０の配列に対応して、行列状に配列されている。そして、各レンズ成形面２２は、レンズ部１０のレンズ面１２ａを反転した形状となっており、図示の例では凸形状の球面であるレンズ面１２ａを反転した凹形状の球面となっている。即ち、上型２０ａは、レンズアレイ２ａの表側の面を成形する。
【００２０】
下型３０ａは、複数のレンズ成形面３２が配列された転写面３１を有する。複数のレンズ成形面３２は、レンズアレイ２ａの複数のレンズ部１０の配列に対応して、行列状に配列されている。そして、各レンズ成形面３２は、レンズ部１０のレンズ面１２ｂを反転した形状となっており、図示の例では凸形状の球面であるレンズ面１２ｂを反転した凹形状の球面となっている。即ち、下型３０ａは、レンズアレイ２ａの裏側の面を成形する。
【００２１】
上型２０ａの外周部には、位置決め手段としてのマーク２３が、複数箇所に設けられている。同様に、下型３０ａの外周部には、上型２０ａの各マーク２３と対となるマーク３３が複数箇所に設けられている。マーク２３、３３を合わせることで、両型２０ａ、３０ａの位置決めがなされる。
【００２２】
図４Ａ〜図４Ｃを参照して、上述のレンズアレイ２ａの製造方法の一例を説明する。
【００２３】
図４Ａに示すように、まず、下型３０ａの転写面３１上に成形材料Ｍを供給し、成形材料Ｍを転写面３１上に行き渡らせる。成形材料Ｍの流動性が比較的低い場合には、例えば、成形材料Ｍを予熱し、流動性を高めた状態で転写面３１上に供給する。
【００２４】
成形材料Ｍとしては、エネルギー硬化性の樹脂組成物を用いることができる。エネルギー硬化性の樹脂組成物は、熱により硬化する樹脂組成物、あるいは活性エネルギー線の照射（例えば紫外線）により硬化する樹脂組成物のいずれであってもよい。
【００２５】
モールド形状の転写適性等、成形性の観点から硬化前には適度な流動性を有していることが好ましい。具体的には常温で液体であり、粘度が１０００〜５００００ｍＰａ・ｓ程度のものが好ましい。
【００２６】
一方、硬化後にはリフロー工程を通しても熱変形しない程度の耐熱性を有していることが好ましい。該観点から、硬化物のガラス転移温度は２００℃以上であることが好ましく、２５０℃以上であることがより好ましく、３００℃以上であることが特に好ましい。樹脂組成物にこのような高い耐熱性を付与するためには、分子レベルで運動性を束縛することが必要であり、有効な手段としては、（１）単位体積あたりの架橋密度を上げる手段、（２）剛直な環構造を有する樹脂を利用する手段（例えばシクロヘキサン、ノルボルナン、テトラシクロドデカン等の脂環構造、ベンゼン、ナフタレン等の芳香環構造、９，９’−ビフェニルフルオレン等のカルド構造、スピロビインダン等のスピロ構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平９−１３７０４３号公報、同１０−６７９７０号公報、特開２００３−５５３１６号公報、同２００７−３３４０１８号公報、同２００７−２３８８８３号公報等に記載の樹脂）、（３）無機微粒子など高Ｔｇの物質を均一に分散させる手段（例えば特開平５−２０９０２７号公報、同１０−２９８２６５号公報等に記載）等が挙げられる。これらの手段は複数併用してもよく、流動性、収縮率、屈折率特性など他の特性を損なわない範囲で調整することが好ましい。
【００２７】
形状転写精度の観点からは硬化反応による体積収縮率が小さい樹脂組成物が好ましい。樹脂組成物の硬化収縮率としては１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることが特に好ましい。硬化収縮率の低い樹脂組成物としては、例えば（１）高分子量の硬化剤（プレポリマ−など）を含む樹脂組成物（例えば特開２００１−１９７４０号公報、同２００４−３０２２９３号公報、同２００７−２１１２４７号公報等に記載、高分子量硬化剤の数平均分子量は２００〜１００，０００の範囲であることが好ましく、より好ましくは５００〜５０，０００の範囲であり、特に好ましくは１，０００〜２０，０００の場合である。また該硬化剤の数平均分子量／硬化反応性基の数で計算される値が、５０〜１０，０００の範囲にあることが好ましく、１００〜５，０００の範囲にあることがより好ましく、２００〜３，０００の範囲にあることが特に好ましい。）、（２）非反応性物質（有機/無機微粒子，非反応性樹脂等）を含む樹脂組成物（例えば特開平６−２９８８８３号公報、同２００１−２４７７９３号公報、同２００６−２２５４３４号公報等に記載）、（３）低収縮架橋反応性基を含む樹脂組成物（例えば、開環重合性基（例えばエポキシ基（例えば、特開２００４−２１０９３２号公報等に記載）、オキセタニル基（例えば、特開平８−１３４４０５号公報等に記載）、エピスルフィド基（例えば、特開２００２−１０５１１０号公報等に記載）、環状カーボネート基（例えば、特開平７−６２０６５号公報等に記載）等）、エン／チオール硬化基（例えば、特開２００３−２０３３４号公報等に記載）、ヒドロシリル化硬化基（例えば、特開２００５−１５６６６号公報等に記載）等）、（４）剛直骨格樹脂（フルオレン、アダマンタン、イソホロン等）を含む樹脂組成物（例えば、特開平９−１３７０４３号公報等に記載）、（５）重合性基の異なる２種類のモノマーを含み相互貫入網目構造（いわゆるＩＰＮ構造）が形成される樹脂組成物（例えば、特開２００６−１３１８６８号公報等に記載）、（６）膨張性物質を含む樹脂組成物（例えば、特開２００４−２７１９号公報、特開２００８−２３８４１７号公報等に記載）等を挙げることができ、本発明において好適に利用することができる。また上記した複数の硬化収縮低減手段を併用すること（例えば、開環重合性基を含有するプレポリマーと微粒子を含む樹脂組成物など）が物性最適化の観点からは好ましい。
【００２８】
また、高−低２種類以上のアッベ数の異なる樹脂組成物が望まれる。高アッベ数側の樹脂は、アッベ数（νｄ）が５０以上であることが好ましく、より好ましくは５５以上であり特に好ましくは６０以上である。屈折率（ｎｄ）は１．５２以上であることが好ましく、より好ましくは１．５５以上であり、特に好ましくは１．５７以上である。このような樹脂としては、脂肪族の樹脂が好ましく、特に脂環構造を有する樹脂（例えば、シクロヘキサン、ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の環構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平１０−１５２５５１号公報、特開２００２−２１２５００号公報、同２００３−２０３３４号公報、同２００４−２１０９３２号公報、同２００６−１９９７９０号公報、同２００７−２１４４号公報、同２００７−２８４６５０号公報、同２００８−１０５９９９号公報等に記載の樹脂）が好ましい。
【００２９】
低アッベ数側の樹脂は、アッベ数（νｄ）が３０以下であることが好ましく、より好ましくは２５以下であり特に好ましくは２０以下である。屈折率（ｎｄ）は１．６０以上であることが好ましく、より好ましくは１．６３以上であり、特に好ましくは１．６５以上である。このような樹脂としては芳香族構造を有する樹脂が好ましく、例えば９,９’−ジアリールフルオレン、ナフタレン、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール等の構造を含む樹脂（具体的には例えば、特開昭６０−３８４１１号公報、特開平１０−６７９７７号公報、特開２００２−４７３３５号公報、同２００３−２３８８８４号公報、同２００４−８３８５５号公報、同２００５−３２５３３１号公報、同２００７−２３８８８３号公報、国際公開２００６／０９５６１０号公報、特許第２５３７５４０号公報等に記載の樹脂等）が好ましい。
【００３０】
また、樹脂組成物には、屈折率を高めたり、アッベ数を調整したりするために、無機微粒子をマトリックス中に分散させることが好ましい。無機微粒子としては、例えば、酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。特に上記高アッベ数の樹脂に対しては、酸化ランタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましく、低アッベ数の樹脂に対しては、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましい。無機微粒子は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、有機酸（カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等）又は有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。無機微粒子の数平均粒子サイズは通常１ｎｍ〜１０００ｎｍ程度とすればよいが、小さすぎると物質の特性が変化する場合があり、大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となるため、１ｎｍ〜１５ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜１０ｎｍが更に好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開２００６−１６０９９２号に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。ここで上述の数平均１次粒子サイズとは、例えばＸ線回折（ＸＲＤ）装置あるいは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などで測定することができる。無機微粒子の屈折率としては、２２℃、５８９ｎｍの波長において、１．９０〜３．００であることが好ましく、１．９０〜２．７０であることが更に好ましく、２．００〜２．７０であることが特に好ましい。無機微粒子の樹脂に対する含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、５質量％以上であることが好ましく、１０〜７０質量％が更に好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。
【００３１】
樹脂組成物に微粒子を均一に分散させるためには、例えばマトリックスを形成する樹脂モノマーとの反応性を有する官能基を含む分散剤（例えば特開２００７−２３８８８４号公報実施例等に記載）、疎水性セグメント及び親水性セグメントで構成されるブロック共重合体（例えば特開２００７−２１１１６４号公報に記載）、あるいは高分子末端又は側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂（例えば特開２００７−２３８９２９号公報、特開２００７−２３８９３０号公報等に記載）等を適宜用いて微粒子を分散させることが望ましい。
【００３２】
また、樹脂組成物には、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有化合物等の公知の離型剤やヒンダードフェノール等の酸化防止剤等の添加剤が適宜配合されていてもよい。
【００３３】
また、樹脂組成物には、必要に応じて硬化触媒又は開始剤を配合することができる。具体的には、例えば特開２００５−９２０９９号公報（段落番号〔００６３〕〜〔００７０〕）等に記載の熱又は活性エネルギー線の作用により硬化反応（ラジカル重合あるいはイオン重合）を促進する化合物を挙げることができる。これらの硬化反応促進剤の添加量は、触媒や開始剤の種類、あるいは硬化反応性部位の違いなどによって異なり一概に規定することはできないが、一般的には硬化反応性樹脂組成物の全固形分に対して０．１〜１５質量％程度が好ましく、０．５〜５質量％程度がより好ましい。
【００３４】
また、樹脂組成物は上記成分を適宜配合して製造することができる。この際、液状の低分子モノマー（反応性希釈剤）等に他の成分を溶解することができる場合には別途溶剤を添加する必要はないが、このケースに当てはまらない場合には溶剤を用いて各構成成分を溶解することにより硬化性樹脂組成物を製造することができる。該硬化性樹脂組成物に使用できる溶剤としては、組成物が沈殿することなく、均一に溶解又は分散されるものであれば特に制限はなく適宜選択することができ、具体的には、例えば、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エステル類（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等）、エーテル類（例えば、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等）アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール等）、芳香族炭化水素類（例えば、トルエン、キシレン等）、水等を挙げることができる。硬化性組成物が溶剤を含む場合には該組成物を基板及び／又は型の上にキャストし溶剤を乾燥させた後にモールド形状転写操作を行うことが好ましい。
【００３５】
次いで、図４Ｂに示すように、上型２０ａのマーク２３と下型３０ａのマーク３３とを合わせて両型２０ａ、３０ａを位置決めし、上型２０ａを降下させる。上型２０ａの転写面２１と下型３０ａの転写面３１との間で成形材料Ｍを挟み、圧縮することによって両転写面２１、３１に倣って成形材料Ｍを変形させる。
【００３６】
次いで、図４Ｃに示すように、上型２０ａが降下しきった後に、加熱又は活性エネルギー線の照射によって成形材料Ｍに硬化エネルギーを付与し、成形材料Ｍを硬化させてレンズアレイ２ａを得る。上型２０ａの各レンズ成形面２２と、これと対となる下型３０ａのレンズ成形面３２との間でレンズ部１０が形成される。また、レンズ成形面２２、３２を除く上型２０ａの転写面２１と下型３０ａの転写面３１との間で基板部１１が成形される。
【００３７】
レンズアレイ２ｂについても、同様に、その表側の面を成形する上型、及びその裏側の面を成形する下型を用い、両型の転写面に倣って上述の成形材料Ｍを変形させ、その後に成形材料Ｍに硬化エネルギーを付与し、これを硬化させて形成される。
【００３８】
次に、図５Ａ〜図５Ｃを参照して、上述のレンズアレイ積層体１の製造方法の一例を説明する。なお、レンズアレイ２ａをベースとして、その上にレンズアレイ２ｂが積層され、レンズアレイ２ｂは、裏側の面において、また、レンズアレイ２ａは、表側の面において相互に接合されるものとして説明する。
【００３９】
図５Ａに示すように、レンズアレイ２ａは、レンズアレイ２ｂと接合される表側の面は露呈させ、反対側の裏側の面はその面を成形した下型３０ａによって保持されている。また、レンズアレイ２ｂは、レンズアレイ２ａと接合される裏側の面を露呈させ、反対側の表側の面はその面を成形した上型２０ｂによって保持されている。また、スペーサ３の表裏の面には、それぞれ接着剤が塗布されている。
【００４０】
露呈したレンズアレイ２ａの表側の面とレンズアレイ２ｂの裏側の面とが対向するようにレンズアレイ２ａ、２ｂを配置し、両者の間にスペーサ３を配置する。そして、レンズアレイ２ａを保持している下型３０ａのマーク３３と、レンズアレイ２ｂを保持している上型２０ｂのマーク２３とを合わせて、両型２０ｂ、３０ａを位置決めする。
【００４１】
次いで、図５Ｂに示すように、スペーサ３を介してレンズアレイ２ｂをレンズアレイ２ａに積層し、これらのレンズアレイ２ａ、２ｂ、及びスペーサ３を一体に接合してレンズアレイ積層体１を得る。レンズアレイ２ｂは一面を上型２０ｂに保持され、またレンズアレイ２ａは一面を下型３０ａに保持されて、それぞれ拘束されており、収縮が規制されている。そこで、両型２０ｂ、３０ａの位置決めにより、レンズアレイ２ｂの各レンズ部１０の光軸と、対応するレンズアレイ２ａのレンズ部１０の光軸とが一致し、その状態でレンズアレイ２ａ、２ｂは接合される。
【００４２】
次いで、図５Ｃに示すように、上型２０ｂ及び下型３０ａを取外す。上型２０ｂ及び下型３０ａを取外すことで、拘束が解かれてレンズアレイ２ａ、２ｂに収縮が生じ得るが、レンズアレイ２ａ、２ｂは接合され一体となっているので、対応するレンズ部１０の光軸がずれることはない。また、レンズアレイ２ａ、２ｂは、接合され一体となっていることで相互に拘束しあい、個々に分かれているときに比べて収縮を抑制される。
【００４３】
図６に上述のレンズアレイ積層体１の変形例を示す。
【００４４】
図６に示すレンズアレイ積層体１は、上述したスペーサ３に替えて、レンズアレイ２ａ、２ｂの接合面に複数のリブ１４をそれぞれ設け、リブ１４同士を当接させることによってレンズアレイ２ａ、２ｂの間に所定の距離を置くようにしたものである。
【００４５】
各リブ１４は、行列状に配列されたレンズ部１０の隣り合う行の間又は隣り合う列の間で行又は列に沿ってのび、格子状に交わっている。各レンズ部１０は、複数のリブ１４によって周囲を囲まれている。
【００４６】
レンズアレイ２ａ、２ｂを積層接合するに際しては、レンズアレイ２ａは、レンズアレイ２ｂとの接合面である表側の面を露呈させ、裏側の面を下型３０ａによって保持される。また、レンズアレイ２ｂは、レンズアレイ２ａとの接合面である裏側の面を露呈させ、表側の面を上型２０ｂによって保持される。そして、レンズアレイ２ａの表側の面、及びレンズアレイ２ｂの裏側の面にそれぞれ設けられた複数のリブ１４の端面に接着剤が塗布される。その状態で、レンズアレイ２ａ、２ｂは、リブ１４同士を当接させて積層され、またリブ１４同士を接着されて一体に接合される。
【００４７】
図７〜図９を参照して、上述のレンズアレイ積層体１の製造方法の変形例を説明する。
【００４８】
図７に示す製造方法では、レンズアレイ２ａの裏側の面を保持する下型３０ａに挿通孔３４を複数設け、また、レンズアレイ２ｂの表側の面を保持する上型２０ｂに、下型３０ａの各層通孔３４と対となる挿通孔２４を複数設け、両挿通孔２４、３４にまたがってピン４０を挿通することで両型２０ｂ、３０ａの位置決めを行うようにしたものである。
【００４９】
図８に示す製造方法では、レンズアレイ２ａの裏側の面を保持する下型３０ａの外周部にテーパ面３５を設け、また、レンズアレイ２ｂの表側の面を保持する上型２０ｂの外周部に、下型３０ａのテーパ面３５と整合するテーパ面２５を設け、両テーパ面２５、３５を整合させることで両型２０ｂ、３０ａの位置決めを行うようにしたものである。
【００５０】
図９に示す製造方法では、レンズアレイ２ａの裏側の面を保持する下型３０ａの外周部に凸状の段部３６を設け、また、レンズアレイ２ｂの表側の面を保持する上型２０ｂの外周部に、下型３０ａの段部３６と嵌合する凹状の段部２６を設け、両段部２６、３６の嵌めあいによって両型２０ｂ、３０ａの位置決めを行うようにしたものである。
【００５１】
図１０に、レンズアレイ積層体の他の例を示す。
【００５２】
図１０に示すレンズアレイ積層体１０１は、上述のレンズアレイ積層体１に、スペーサ３を介して、更にレンズアレイ２ｃを積層接合したものである。
【００５３】
レンズアレイ２ｃは、上述のレンズアレイ２ａ、２ｂと同様に、複数のレンズ部１０と、これらのレンズ部１０を相互に連結する基板部１１とを有している。このレンズアレイ２ｃもまた、全体としてレンズアレイ２ａ、２ｂと同サイズのウエハ状をなし、そこに複数のレンズ部１０が配列されたウエハレベルレンズアレイである。複数のレンズ部１０は、レンズアレイ２ａ、２ｂの複数のレンズ部１０と同じ並びで行列状に配列されている。各レンズ部１０は、その表裏に、所定のレンズ面１２ａ、１２ｂを有している。複数のレンズ部１０及び基板部１１は、透光性の材料で一体に形成されている。以下で、レンズアレイ２ｃについて、便宜的に、複数のレンズ面１２ａが並ぶ側の面を表側の面、また複数のレンズ面１２ｂが並ぶ側の面を裏側の面とする。
【００５４】
図１１Ａ〜図１１Ｃを参照して、上述のレンズアレイ積層体１０１の製造方法の一例を説明する。なお、レンズアレイ積層体１をベースとして、レンズアレイ２ｃが、レンズアレイ積層体１上に積層され、レンズアレイ２ｃは、その裏側の面において、また、レンズアレイ積層体１は、レンズアレイ積層体１を構成するレンズアレイ２ｂの表側の面において相互に接合されるものとして説明する。また、上述のレンズアレイ積層体１の製造方法において、レンズアレイ２ａ、２ｂ及びスペーサ３の接合が済んだ後、レンズアレイ２ｂを保持する上型２０ｂ、及びレンズアレイ２ａを保持する下型３０ａが、いずれも取外されるものとして説明したが、以下の説明では、上型２０ｂのみ取外され、下型３０ａは、そのままレンズアレイ２ａを保持した状態で残されているものとする。
【００５５】
図１１Ａに示すように、レンズアレイ２ｃは、レンズアレイ積層体１と接合される裏側の面を露呈させ、反対側の表側の面はその面を成形した上型２０ｃによって保持されている。また、レンズアレイ積層体１は、レンズアレイ２ｃと接合される表側の面、つまりはレンズアレイ２ｂの表側の面は露呈させ、反対側の裏側の面、つまりはレンズアレイ２ａの裏側の面はその面を成形した下型３０ａによって保持されている。また、スペーサ３の表裏の面には、それぞれ接着剤が塗布されている。
【００５６】
露呈したレンズアレイ２ｃの裏側の面とレンズアレイ積層体１のレンズアレイ２ｂの表側の面とが対向するようにレンズアレイ２ｃ及びレンズアレイ積層体１を配置し、両者の間にスペーサ３を配置する。そして、レンズアレイ２ｃを保持している上型２０ｃのマーク２３と、レンズアレイ積層体１のレンズアレイ２ａを保持している下型３０ａのマーク３３とを合わせて、両型２０ｃ、３０ａを位置決めする。
【００５７】
次いで、図１１Ｂに示すように、スペーサ３を介してレンズアレイ２ｃをレンズアレイ積層体１に積層し、これらのレンズアレイ２ｃ、レンズアレイ積層体１、及びスペーサ３を一体に接合してレンズアレイ積層体１０１を得る。レンズアレイ２ｃは一面を上型２０ｃに保持され、またレンズアレイ積層体１は一面を下型３０ａに保持されて、それぞれ拘束されており、収縮が規制されている。そこで、両型２０ｃ、３０ａの位置決めにより、レンズアレイ２ｃの各レンズ部１０の光軸と、対応するレンズアレイ積層体１のレンズアレイ２ａ、２ｂのレンズ部１０の光軸とが一致し、その状態でレンズアレイ２ｃとレンズアレイ積層体１は接合される。
【００５８】
次いで、図１１Ｃに示すように、上型２０ｃ及び下型３０ａを取外す。上型２０ｃ及び下型３０ａを取外すことで、拘束が解かれてレンズアレイ２ｃ、及びレンズアレイ積層体１のレンズアレイ２ａ、２ｂに収縮が生じ得るが、レンズアレイ２ｃとレンズアレイ積層対１のレンズアレイ２ａ、２ｂは接合され一体となっているので、対応するレンズ部１０の光軸がずれることはない。また、レンズアレイ２ａ、２ｂ、２ｃは、接合され一体となっていることで相互に拘束しあい、個々に分かれているときに比べて収縮を抑制される。
【００５９】
なお、レンズアレイ積層体１０１に、更にレンズアレイを積層接合することも可能である。
【００６０】
図１２及び図１３に、撮像ユニット集合体の一例を示す。
【００６１】
図１２及び図１３に示す撮像ユニット集合体２０１は、上述のレンズアレイ積層体１と、センサアレイ２０２と、スペーサ２０３とを備えている。
【００６２】
センサアレイ２０２は、複数の固体撮像素子２１０が形成された半導体ウエハ２１１を有している。半導体ウエハ２１１は、レンズアレイ積層体１のレンズアレイ２ａ、２ｂと同サイズに形成されている。複数の固体撮像素子２１０は、レンズアレイ２ａ、２ｂの複数のレンズ部１０と同じ並びで行列状に配列されている。固体撮像素子２１０は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどであり、半導体ウエハ２１１に対して周知の成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、不純物添加工程、等を繰り返し、半導体ウエハ２１１上に受光領域、絶縁膜、電極、配線、等を形成して構成されている。
【００６３】
スペーサ２０３は、センサアレイ２０２と同サイズのウエハ状の部材であり、センサアレイ２０２とレンズアレイ積層体１との間に介在してセンサアレイ２０２とレンズアレイ積層体１との間に所定の距離をおく厚みに形成されている。ここでいう所定の距離とは、レンズアレイ積層体１においてレンズアレイ２ａ、２ｂの積層方向に並んだ各レンズアレイのレンズ部１０で構成される光学系１５が、センサアレイ２０２の固体撮像素子２１０の受光領域に結像するための距離をいう。スペーサ２０３には、厚さ方向に貫通する貫通孔２１２が複数形成されている。貫通孔２１２は、センサアレイ２０２の複数の固体撮像素子２１０と同じ並びで行列状に配列されている。
【００６４】
レンズアレイ積層体１は、各光学系１５の光軸をそれに対応するセンサアレイ２０２の固体撮像素子２１０の受光領域の中心に一致させるように、レンズアレイ２ａとの間にスペーサ２０３を介在させてセンサアレイ２０２に積層接合されている。
【００６５】
図１４Ａ〜図１４Ｃを参照して、上述の撮像ユニット集合体２０１の製造方法の一例を説明する。なお、上述のレンズアレイ積層体１の製造方法において、レンズアレイ２ａ、２ｂ及びスペーサ３の接合が済んだ後、レンズアレイ２ｂを保持する上型２０ｂ、及びレンズアレイ２ａを保持する下型３０ａが、いずれも取外されるものとして説明したが、以下の説明では、下型３０ａのみ取外され、上型２０ｂは、そのままレンズアレイ２ｂを保持した状態で残されているものとする。
【００６６】
図１４Ａに示すように、レンズアレイ積層体１は、センサアレイ２０２と接合されるレンズアレイ２ａの裏側の面を露呈させており、反対側の面、即ちレンズアレイ２ｂの表側の面はその面を成形した上型２０ｂによって保持されている。また、スペーサ２０３の表裏の面には、それぞれ接着剤が塗布されている。
【００６７】
レンズアレイ積層体１の露呈したレンズアレイ２ａの裏側の面とセンサアレイ２０２の表側の面（固体撮像素子２１０が形成されている面）とが対向するようにレンズアレイ積層体１及びセンサアレイ２０２を配置し、両者の間にスペーサ２０３を配置する。
【００６８】
次いで、図１４Ｂに示すように、スペーサ２０３を介してレンズアレイ積層体１をセンサアレイ２０２に積層し、これらのレンズアレイ積層体１、センサアレイ２０２、及びスペーサ２０３を一体に接合して撮像ユニット集合体２０１を得る。レンズアレイ積層体１は一面を上型２０ｂに保持されて拘束されており、収縮が規制されている。そこで、レンズアレイ積層体１の各光学系１５の光軸と、対応するセンサアレイ２０２の固体撮像素子２１０の受光領域の中心とが一致し、その状態でレンズアレイ積層体１とセンサアレイ２０２とは接合される。
【００６９】
次いで、図１４Ｃに示すように、上型２０ｂを取外す。レンズアレイ積層体１とセンサアレイ２０２とは接合され一体となっているので、各光学系１５の光軸が対応する固体撮像素子２１０の受光領域の中心からずれることはない。
【００７０】
図１５Ａ〜図１５Ｃ、及び図１６Ａ〜図１６Ｃを参照して、上述の撮像ユニット集合体２０１の製造方法の他の例を説明する。以下に説明する撮像ユニット集合体２０１の製造方法は、上述のセンサアレイ２０２に、レンズアレイ２ａ、２ｂを個別に順次積層して接合するようにしたものである。
【００７１】
まず、図１５Ａに示すように、レンズアレイ２ａは、センサアレイ２０２と接合される裏側の面は露呈させており、反対側の表側の面は、その面を成形した上型２０ａによって保持されている。また、スペーサ２０３の表裏の面には、それぞれ接着剤が塗布されている。
【００７２】
露呈したレンズアレイ２ａの裏側の面とセンサアレイ２０２の表側の面とが対向するようにレンズアレイ２ａ及びセンサアレイ２０２を配置し、両者の間にスペーサ２０３を配置する。
【００７３】
次いで、図１５Ｂに示すように、スペーサ２０３を介してレンズアレイ２ａをセンサアレイ２０２に積層し、これらのレンズアレイ２ａ、センサアレイ２０２、及びスペーサ２０３を一体に接合して積層体２０１´を得る。レンズアレイ２ａは一面を上型２０ａに保持されて拘束されており、収縮を規制されている。そこで、レンズアレイ２ａの各レンズ部１０の光軸と、対応するセンサレイ２０２の固体撮像素子２１０の受光領域の中心とが一致し、その状態でレンズアレイ２ａとセンサアレイ２０２とは接合される。
【００７４】
次いで、図１５Ｃに示すように、上型２０ａを取外す。上型２０ａを取外すことで、レンズアレイ２ａは、上型２０ａによる拘束から解かれるが、センサアレイ２０２に接合され、このセンサアレイ２０２によって拘束されるので、なお収縮を規制される。
【００７５】
以上により得られる積層体２０１´をベースとして、これに、スペーサ３を介して、更にレンズアレイ２ｂを積層接合する。
【００７６】
図１６Ａに示すように、レンズアレイ２ｂは、積層体２０１´と接合される裏側の面は露呈させており、反対側の表側の面は、その面を成形した上型２０ｂによって保持されている。また、スペーサ３の表裏の面には、それぞれ接着剤が塗布されている。
【００７７】
露呈したレンズアレイ２ｂの裏側の面と積層体２０１´の表側の面、即ちレンズアレイ２ａの表側の面とが対向するようにレンズアレイ２ｂ及び積層体２０１´を配置し、両者の間にスペーサ３を配置する。
【００７８】
次いで、図１６Ｂに示すように、スペーサ３を介してレンズアレイ２ｂを積層体２０１´に積層し、これらのレンズアレイ２ｂ、積層体２０１´、及びスペーサ３を一体に接合して撮像ユニット集合体２０１を得る。積層体２０１´のレンズアレイ２ａは、センサアレイ２０２に接合されて拘束されており、収縮を規制されている。また、レンズアレイ２ｂは一面を上型２０ｂに保持されて拘束されており、収縮を規制されている。そこで、レンズアレイ２ｂの各レンズ部１０の光軸と、対応する積層体２０１´のレンズアレイ２ａのレンズ部１０の光軸とが一致し、結果、対応するセンサアレイ２０２の固体撮像素子２１０の受光領域の中心に一致し、その状態でレンズアレイ２ｂと積層体２０１´とは接合される。
【００７９】
次いで、図１６Ｃに示すように、上型２０ｂを取外す。レンズアレイ２ｂ及びレンズアレイ２ａ、並びにセンサアレイ２０２は接合され一体となっているので、レンズアレイ２ｂの各レンズ部１０の光軸と、対応するレンズアレイ２ａのレンズ部１０の光軸及びセンサアレイ２０２の固体撮像素子２１０の受光領域の中心とがずれることはない。
【００８０】
次に、上述のレンズアレイ積層体１又は撮像ユニット集合体２０１を用いた撮像ユニットの製造方法を説明する。
【００８１】
図１７Ａ〜図１７Ｃは、レンズアレイ積層体１を用いて撮像ユニットを製造する方法の一例を示す。
【００８２】
図１７Ａに示すように、上述のレンズアレイ積層体１を、個々にレンズアレイ２ａの各レンズ部１０、及び対応するレンズアレイ２ｂのレンズ部１０を含む複数のレンズモジュール３０２に分離する。これとは別に、図１７Ｂに示すように、上述のセンサアレイ２０２を、個々に固体撮像素子２１０を含む複数のセンサモジュール３０３に分離する。そして、図１７Ｃに示すように、レンズモジュール３０２をセンサモジュール３０３に組み付けて撮像ユニット３０１を得る。この撮像ユニット３０１の製造方法によれば、レンズモジュール３０２に含む複数のレンズ部１０の光軸が一致している。よって、これらのレンズ部１０の光軸のズレに起因した光学系１５の結像性能の低下を回避することができる。
【００８３】
図１８は、上述の撮像ユニット集合体２０１を用いて撮像ユニットを製造する方法の一例を示す。
【００８４】
図１８に示すように、上述の撮像ユニット集合体２０１を、個々にセンサアレイ２０２の各固体撮像素子２１０、及び対応するレンズアレイ２ａ、２ｂのレンズ部１０を含むように格子状に切断することにより、撮像ユニット３０１を得る。この撮像ユニット３０１の製造方法によれば、レンズモジュール３０２をセンサモジュール３０３に個々に組み付ける場合に比べて、多数の撮像ユニット３０１を製造するのに要する手間を大幅に削減することができる。
【００８５】
以上、説明した通り、本明細書に開示されたレンズアレイ積層体の製造方法は、複数のレンズアレイを積層して一体に接合してなるレンズアレイ積層体の製造方法であって、前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有しており、前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、一つの前記レンズアレイ、又は複数の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースの一面をその面を成形した型で保持すると共に、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該ベースと該レンズアレイとを積層接合する。
【００８６】
また、本明細書に開示された撮像ユニット集合体の製造方法は、上記のレンズアレイ積層体の製造方法により製造されたレンズアレイ積層体を、センサアレイに積層し、一体に接合してなる撮像ユニット集合体の製造方法であって、前記センサアレイは、半導体基板に、前記レンズアレイの複数の前記レンズ部と同じ並びで複数の固体撮像素子が配列されており、前記レンズアレイ積層体の前記センサアレイとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持した状態で、該レンズアレイ積層体を該センサアレイに積層接合する。
【００８７】
また、本明細書に開示された撮像ユニット集合体の製造方法は、センサアレイに、一つ以上のレンズアレイを順次積層して一体に接合してなる撮像ユニット集合体の製造方法であって、前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有し、前記センサアレイは、半導体基板に、前記レンズアレイの複数の前記レンズ部と同じ並びで複数の固体撮像素子が配列されており、前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、前記センサアレイ、又は前記センサアレイに一つ以上の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該レンズアレイを該ベースに積層接合する。
【００８８】
また、本明細書に開示されたレンズアレイ積層体は、上記のレンズアレイ積層体の製造方法により製造される。
【００８９】
また、本明細書に開示されたレンズモジュールは、上記のレンズアレイ積層体から分離されたレンズモジュールであって、前記レンズアレイ積層体を構成する複数の前記レンズアレイの積層方向に並ぶ、複数の前記レンズアレイそれぞれの前記レンズ部で構成された光学系を含んでいる。
【００９０】
また、本明細書に開示された撮像ユニットは、上記のレンズモジュールと、固体撮像素子を含むセンサモジュールと、を備え、前記光学系が前記固体撮像素子の受光領域に結像するように前記レンズモジュールが前記センサモジュールに組み付けられている。
【００９１】
また、本明細書に開示された撮像ユニット集合体は、上記の撮像ユニット集合体の製造方法により製造される。
【００９２】
また、本明細書に開示された撮像ユニットは、上記の撮像ユニット集合体から分離された撮像ユニットであって、前記撮像ユニット集合体を構成する前記センサアレイ及び一つ以上の前記レンズアレイの積層方向に並ぶ、前記センサアレイの固体撮像素子及び前記レンズアレイそれぞれの前記レンズ部を含んでいる。
【符号の説明】
【００９３】
１ レンズアレイ積層体
２ａ、２ｂ、２ｃ レンズアレイ
３ スペーサ
１０ レンズ部
１１ 基板部
１２ａ、１２ｂ レンズ面
１３ 貫通孔
１４ リブ
１５ 光学系
２０ａ、２０ｂ 上型
２１ 転写面
２２ レンズ成形面
２３ マーク
２４ 挿通孔
２５ テーパ面
２６ 段部
３０ａ 下型
３１ 転写面
３２ レンズ成形面
３３ マーク
３４ 挿通孔
３５ テーパ面
３６ 段部
４０ ピン
１０１ レンズアレイ積層体
２０１ 撮像ユニット集合体
２０２ センサアレイ
２０３ スペーサ
２１０ 固体撮像素子
２１１ 半導体ウエハ
２１２ 貫通孔
３０１ 撮像ユニット
３０２ レンズモジュール
３０３ センサモジュール
Ｍ 成形材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズアレイを積層して一体に接合してなるレンズアレイ積層体の製造方法であって、
前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有しており、
前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、
一つの前記レンズアレイ、又は複数の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースの一面をその面を成形した型で保持すると共に、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該ベースと該レンズアレイとを積層接合するレンズアレイ積層体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法により製造されたレンズアレイ積層体を、センサアレイに積層し、一体に接合してなる撮像ユニット集合体の製造方法であって、
前記センサアレイは、半導体基板に、前記レンズアレイの複数の前記レンズ部と同じ並びで複数の固体撮像素子が配列されており、
前記レンズアレイ積層体の前記センサアレイとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持した状態で、該レンズアレイ積層体を該センサアレイに積層接合する撮像ユニット集合体の製造方法。
【請求項３】
センサアレイに、一つ以上のレンズアレイを順次積層して一体に接合してなる撮像ユニット集合体の製造方法であって、
前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有し、
前記センサアレイは、半導体基板に、前記レンズアレイの複数の前記レンズ部と同じ並びで複数の固体撮像素子が配列されており、
前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、
前記センサアレイ、又は前記センサアレイに一つ以上の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該レンズアレイを該ベースに積層接合する撮像ユニット集合体の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の製造方法により製造されたレンズアレイ積層体。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズアレイ積層体から分離されたレンズモジュールであって、
前記レンズアレイ積層体を構成する複数の前記レンズアレイの積層方向に並ぶ、複数の前記レンズアレイそれぞれの前記レンズ部で構成された光学系を含むレンズモジュール。
【請求項６】
請求項５に記載のレンズモジュールと、固体撮像素子を含むセンサモジュールと、を備え、
前記光学系が前記固体撮像素子の受光領域に結像するように前記レンズモジュールが前記センサモジュールに組み付けられた撮像ユニット。
【請求項７】
請求項２又は請求項３に記載の製造方法により製造された撮像ユニット集合体。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像ユニット集合体から分離された撮像ユニットであって、
前記撮像ユニット集合体を構成する前記センサアレイ及び一つ以上の前記レンズアレイの積層方向に並ぶ、前記センサアレイの固体撮像素子及び前記レンズアレイそれぞれの前記レンズ部を含む撮像ユニット。
【請求項１】
複数のレンズアレイを積層して一体に接合してなるレンズアレイ積層体の製造方法であって、
前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有しており、
前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、
一つの前記レンズアレイ、又は複数の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースの一面をその面を成形した型で保持すると共に、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該ベースと該レンズアレイとを積層接合するレンズアレイ積層体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法により製造されたレンズアレイ積層体を、センサアレイに積層し、一体に接合してなる撮像ユニット集合体の製造方法であって、
前記センサアレイは、半導体基板に、前記レンズアレイの複数の前記レンズ部と同じ並びで複数の固体撮像素子が配列されており、
前記レンズアレイ積層体の前記センサアレイとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持した状態で、該レンズアレイ積層体を該センサアレイに積層接合する撮像ユニット集合体の製造方法。
【請求項３】
センサアレイに、一つ以上のレンズアレイを順次積層して一体に接合してなる撮像ユニット集合体の製造方法であって、
前記レンズアレイは、１次元又は２次元の所定の並びに配列された複数のレンズ部と、これらのレンズ部と一体に形成され、これらのレンズ部を相互に連結する基板部と、を有し、
前記センサアレイは、半導体基板に、前記レンズアレイの複数の前記レンズ部と同じ並びで複数の固体撮像素子が配列されており、
前記レンズアレイを、その表裏の面をそれぞれ成形する一対の型を用いて形成し、
前記センサアレイ、又は前記センサアレイに一つ以上の前記レンズアレイが積層接合された積層体をベースとして、該ベースに積層接合される前記レンズアレイの該ベースとの接合面とは反対側の面をその面を成形した型で保持し、その状態で該レンズアレイを該ベースに積層接合する撮像ユニット集合体の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の製造方法により製造されたレンズアレイ積層体。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズアレイ積層体から分離されたレンズモジュールであって、
前記レンズアレイ積層体を構成する複数の前記レンズアレイの積層方向に並ぶ、複数の前記レンズアレイそれぞれの前記レンズ部で構成された光学系を含むレンズモジュール。
【請求項６】
請求項５に記載のレンズモジュールと、固体撮像素子を含むセンサモジュールと、を備え、
前記光学系が前記固体撮像素子の受光領域に結像するように前記レンズモジュールが前記センサモジュールに組み付けられた撮像ユニット。
【請求項７】
請求項２又は請求項３に記載の製造方法により製造された撮像ユニット集合体。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像ユニット集合体から分離された撮像ユニットであって、
前記撮像ユニット集合体を構成する前記センサアレイ及び一つ以上の前記レンズアレイの積層方向に並ぶ、前記センサアレイの固体撮像素子及び前記レンズアレイそれぞれの前記レンズ部を含む撮像ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−６５０４０（Ｐ２０１１−６５０４０Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１７１６５（Ｐ２００９−２１７１６５）
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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